Astronomi na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, Sveučilištu Illinois Urbana-Champaign i Sveučilištu Havaji otkrili su 16 bliskih parova supermasivnih crnih rupa u galaksijama koje se spajaju.

Otkriće, zasnovano na promatranjima koja su izvršena u W. M. Keck opservatoriju na havajskoj Mauna Keai, bit će predstavljeno u Seattleu 12. siječnja na susretu Američkog astronomskog društva te je dano za objavu u časopisu Astrophysical Journal. Ovi parovi crnih rupa, zvani i binarni sustavi, otprilike su stotinu do tisuću puta bliži no većina parova koji su do sada promatrani te tako daju astronomima uvid u spajanje tih golemih behemota i njihovih galaktika domaćina – ključni dio razumijevanja evolucije Svemira. Iako je nekoliko sličnih bliskih parova i prije uočeno, ovo je najveća populacija takvih objekata ikad uočena kao rezultat sistematske potrage.

“Ovo je vrlo dobra potvrda teoretskih predviđanja.” rekao je S. George Djorgovski, profesor astronomije, koji će predstaviti dobivene rezultate na konferenciji. “Ovi bliski parovi su karika koja nedostaje između razmaknutih binarnih sustava koje smo već uočili do sada i parova crnih rupa koji se spajaju na još manjim razmacima za koje vjerujemo da postoje tamo negdje u Svemiru.”

Kako je Svemir evoluirao, galaktike su se sudarale i spajale kako bi tvorile veće galaktike. Skoro svaka – ili možda sve – od tih velikih galaktika ima u centru divovsku crnu rupu čija je težina milijun – ili čak milijardu – puta veća od Sunčeve. Materijal poput međuzvjezdanog plina pada u crne rupe, što proizvodi dovoljno energije da nadjača sjaj galaktike sačinjene od stotina milijardi zvijezda. Vrući plin i crna rupa tvore aktivnu galaktičku jezgru, najsjajnije i najudaljenije od njih se zovu kvazari. Nastala energija koju je proizvela galaktička jezgra može utjecati na evoluciju samih galaktika.

Dok se galaktike spajaju, s njima bi se trebale spajati i središnje crne rupe i tako stvoriti još masivniju crnu rupu u jezgri nastale galaktike. Od takvih se sudara očekuje nastanak gravitacijskih valova koje se tek mora detektirati. Neke galaktike koje se stapaju bi trebale sadržavati parove aktivnih jezgri, ukazujući na prisutnost supermasivnih rupa koje su na putu da spoje. Do sada su astronomi većinom promatrali široko razmaknute parove – binarne kvazare – koji su obično razmaknuti stotinama tisuća svjetlosnih godina.

“Ako je naše shvaćanje nastanka struktura u Svemiru točno, bliski parovi aktivnih jezgri moraju postojati.” dodao je Adam Myers, znanstvenik na UIUC i jedan od koautora istraživanja. “Ipak, teško bi ih se moglo razlučiti na uobičajenim slikama koje su mutne zbog Zemljine atmosfere.” Rješenje je bilo koristiti laserski vođenu zvjezdanu adaptivnu optiku, tehniku koja omogućuje astronomima micanje atmosferskog zamagljivanja i snimanje slika oštrih poput onih snimljenih u Svemiru. Jedan je takav sustav stavljen u pogon na 10-metarskom teleskopu u W. M. Keck opservatoriju na Mauna Keai.

Astronomi su odabrali svoje mete pomoću spektra poznatih galaktika iz Sloanovog digitalnog pregleda neba (Sloan Digital Sky Survey – SDSS). Na SDSS slikama, galaktike su nejasne, izgledaju kao jedinstveni objekti a ne kao binarni sustavi. Kako bi pronašli potencijalne parove, astronomi su odredili mete s dvostrukim setom emisijskih linija – ključnim obilježjem koje sugerira postojanje dvije aktivne jezgre.

Korištenjem adaptivne optike na Kecku, astronomi su uspjeli razlučiti bliske parove galaktičkih jezgara, otkrivši pri tome 16 takvih binarnih sustava od 50 pregledanih. “Parovi koje vidimo su razdvojeni samo nekoliko tisuća svjetlosnih godina – i vjerojatno ih postoji još jako puno.” rekao je Hai Fu, postdoktorand na Caltechu i glavni autor ovog istraživanja. “Naši rezultati pomažu boljem razumijevanju kako galaktike i njihove središnje crne rupe evoluiraju.” dodao je Lin Yan, znanstvenik na Caltechu i jedan od koautora ovog istraživanja.

“Ovi rezultati prikazuju otkrivalačku moć adaptivne optike na velikim teleskopima.” izjavio je Djorgovski. “S nadolazećim Trideset-metarskim teleskopom, moći ćemo unaprijediti naše promatračke mogućnosti i vidjeti parove koji su tri puta bliži no ovi što vidimo trenutno.”

Izvor: California Institute of Technology

Tražili ste na google-u:

• astronomija kvazare (1)
• binarni sistem u svemiru (1)
• nastanak gravitacijskih valova (1)